五自由度摇摆台位置正解方法研究及 MATLAB实现

研究一种实用非对称五自由度摇摆台的位置正解算法.把描述五自由度摇摆台的一组非线性方程组的求解问题转化成对函数的优化问题,采用粒子群优化算法和Newton迭代法相结合的方法求解问题,并采用粒子群算法工具箱实现了五自由度摇摆台的位置正解.通过比较试验结果,发现采用PSO算法和Newton迭代法相结合的方法在精度方面比单纯采用PSO算法高,并且兼顾了实时性的要求.     

几种三自由度并联机构的位置正解方法

以3-RPS和3-RRR两种典型三自由度并联机构为例,对开放式三自由度并联机构综合实验台拼接的三自由度并联机构的位置正解的方法进行了探讨,采用在平台上建立固定坐标系和运动坐标系,然后根据结构特点列写约束方程的方法,得出其位置正解的方程组。     

三自由度可调并联机构的位置与运动学分析

针对一种三自由度的球面并联平台机构,基于符号-数字方法,建立了机构的位置正解数学模型,在此基础上推导出了末端执行器(动平台)球铰质心点的速度、加速度的正反解数学模型,研究了机构的运动学特性。利用Matlab符号运算对模型进行实例求解,验证了该方法的正确性。研究了调节驱动杆杆长和速度时动平台位置的变化规律,对该机构的动力学研究提供了基础。     

集装箱波纹折线焊缝的三自由度焊接机器人逆运动学分析

针对集装箱波纹折线焊缝的焊接难题,设计了一种三自由度焊接机器人.本文在D-H齐次变换矩阵的基础上,对焊接机器人进行运动学逆解.机器人通过3个关节的协调动作,可使固联在末端效应器上的焊枪保持一定的焊接姿态,为保证焊接质量的一致性提供了理论基础.通过Matlab软件仿真,控制各个关节按照给定规律运动,在Matlab环境下实现了恒定焊接速度下的轨迹的跟踪.     

基于模糊控制的三自由度并联机器人的联合仿真

根据并联机器人的特点和仿真现状,提出一种MIMO模糊控制方法,对三自由度并联机器人进行控制和联合仿真.以Deahe并联机器人为例,应用Pro/E和ADAMS软件建立其机械系统模型,应用MATLAB软件建立MIMO模糊控制器和控制系统模型,并按照给定的目标轨迹对Dealte并联机器人进行模糊控制,在ADAMs/MATLAB软件里实现联合仿真.结果表明:采用模糊控制方法可以有效地减低控制误差,提高控制精度,减少响应时间,仿真结果较为理想.这种控制方法对更复杂并联机器人的控制具有指导意义.     

三自由度船用电梯试验台的设计及仿真

船用电梯在摇摆环境中的位姿变化可以通过船用电梯摇摆台的试验研究来实现。针对船用电梯负荷较大,采用液压驱动方式设计了三自由度船用电梯试验台,利用ANSYS软件对试验台中关键零部件台板进行了有限元分析,分析结果表明设计符合要求。利用Pro/E机构分析模块对试验台进行了运动仿真,得到了各个液压缸的运动参数,为之后的控制系统设计提供了数据支持。     

基于改进型迭代神经网络的三自由度并联机构位置正解分析

针对模拟船舶在海上运动的摇摆姿态及重载的要求,根据并联机器人机构综合理论,提出运用4SPS-1S结构的并联机构实现模拟船舶在重载情况下的摇摆运动。通过对该机构的运动学分析,推导出三自由度并联机构位置逆解的解析表达式。考虑到位置正解的解析解难以求出,运用一种改进型、高效率的迭代神经网络对其位置正解模型进行求解,最后借助Matlab软件对位置正解模型进行了仿真研究。研究结果表明:该改进型迭代BP神经网络不但性能上优于普通的BP神经网络和误差补偿函数为f(ε)=ε的迭代BP神经网络,且所建立的位置正解模型可以满足实时控制要求。     

协同式三自由度运动系统设计研究

设计研究了电液伺服控制的飞行仿真器三缸协同式运动系统。该系统是由数字计算机控制的多输入出控制系统，可按飞行条件和操纵量实时解算，并输出驱动信号控制协同式三自由度运动平台和仿真座舱，实现飞行运动仿真。     

基于OpenGL的三自由度并联机器人三维运动仿真系统

机器人三维仿真在机器人的研究开发中具有重要作用，是当前机器人研究领域中最新的研究方向之一。本系统利用Visual C 调用OpenGL图形函数对三自由度并联机器人及其工作环境进行建模和渲染。根据正解的结果显示其三维工作空间；并根据给定参考点轨迹及逆解的结果实时、动态的显示三自由度并联机器人的工作过程。     

两自由度摇摆台耦合动力学建模与仿真

考虑两自由度摇摆台内、外平台的耦合效应以及负载偏心造成的偏载力矩对驱动系统的影响,采用齐次变换方法建立了两自由度摇摆台的动力学模型。驱动系统采用齿轮齿条液压缸,考虑齿条间隙、液压流量非线性等影响,对液压伺服系统进行了仿真分析。仿真结果为驱动、控制系统的设计提供了参考依据。     

一种三自由度Stewart并联平台重心稳定分析及Simulink仿真

以三自由度Stewart并联平台为研究对象,提出了一种Stewart并联平台重心稳定的分析方法,并对其进行Simulink仿真。利用三维建模软件Creo建立三自由度Stewart平台的三维模型。通过Creo里的接口,将Stewart平台三维模型导入Simulink中生成对应的Simmechanics模块,包括3条运动支链,每条支链由铰链、电动缸、驱动杆、动、定平台等组成。在Simulink的仿真环境中,对3条支链的电动缸添加驱动模块,再使用Fcn函数编程,使驱动模块对电机施加驱动,从而产生驱动杆不同的伸长量,达到动平台的预定运动轨迹。在Simulink环境下,通过编程实现三自由度Stewart并联平台动平台的一种特殊运动,即动平台与水平面成一定的二面角旋转一周,而动平台自身的重心保持稳定。     

三自由度并联机器人运动学和动力学建模与仿真

为解决三自由度并联机器人运动学正解求解困难和动力学建模复杂等问题,利用一种三闭环矢量法建立并联机器人运动学模型,并且采用三球体交叉点法,对并联机器人的运动学正解问题进行分析;运用虚功原理对并联机器人进行动力学建模,使得求解和建模过程变得简单、详细和直观。在MATLAB中建立模型,并在V-REP软件中进行仿真验证,搭建物理环境,对整机系统进行试验研究,验证了运动学和动力学模型的正确性和实时性     

基于BP算法的六自由度并联机器人正运动学求解

利用六自由度并联机器人位置反解易于获得这一特性。把较难的六自由度并联机器人位置正解问题转化为应用位置反解结果作为训练样本进行学习，从而实现操作手从关节变量空间到工作变量空间的非线性映射，这样就能够较准确地求解并联机器人的位置和姿态。文中以Stewart型并联机器人为例，采用BP算法对其正解进行了求解，仿真结果表明该方法计算精度高，克服了数值解法的求解精度受初值影响较大的缺点。     

一种混合驱动六自由度并联平台的精度分析与精度补偿

针对一种六自由度并联机构进行了运动学分析,充分考虑了关节(球铰、回转副)间隙误差随机性的影响,在运动学逆解的基础上建立了实际误差模型;在对位置误差灵敏度进行了计算机仿真与分析的基础上,采用直接误差补偿方法对并联平台进行了精度补偿,计算机仿真结果表明:该方法可以显著提高并联平台的精度.     

新型三平移并联机器人的模糊滑模控制

针对以直流伺服电机驱动的少自由度并联机器人，采用了一种新型模糊滑模控制策略。该方法设计简单，系统的鲁棒性好。仿真结果表明该算法是可行的，具有很好的快速性和抗干扰能力，保证了闭环系统的渐进稳定，而且具有与自学习控制和自适应控制类似的优点。     

一种3-RPPS六自由度并联机构运动学分析与仿真

提出了一种新型六自由度3-RPPS并联机构,并介绍了其解耦特性和参考坐标系。建立了机构的运动学模型,得到机构运动学的位姿和速度解析表达式;采用极坐标边界搜索法求解机构的工作空间并计算工作空间的体积。通过数值仿真,得到了给定动平台运动规律下,支链的长度和速度变化规律以及机构的定姿态位置工作空间和定位置姿态工作空间,并优化得到工作空间体积最大时结构参数的取值范围。     

一种新型三自由度并联机构及其运动学分析

提出了一种新型三平移并联机器人机构,运用螺旋理论分析了该机构实现空间三维移动的机构学原理及其自由度,判断了机构的主动副位置;给出了机构位置分析的正、逆解析解,对机构进行了速度、加速度分析并讨论了机构输入一输出运动解耦性.     

六自由度并联平台多轴运动控制系统设计

为了提高大型和异形零部件的装配效率和装配精度,设计了六自由度并联平台多轴控制系统。通过控制6个电动缸的伸缩变化,实现动平台在空间6个自由度的运动。选用倍福C6015-0010型控制器作为整个系统的控制核心,使用TwinCAT控件实现工控机与运动控制器及数控系统的通信。可以实现控制系统的方位角、俯仰角和横滚角精度达到±0.01°,垂直、纵向及侧向线位移精度达到±0.1 mm。     

A New 3-DOF Spatial Parallel Mechanism for Milling Machines with Long X Travel

It is well known that the shape and volume of the workspace are one of the greatest weaknesses of parallel kinematic machine tools (PKM). Hexaglide and Triaglide mechanisms are examples where workspace extension is achieved by elongating one axis as a principal motion axis that is a common feature of all Cartesian machines. With the idea of principal axis of motion in mind, a new 3-DOF spatial parallel mechanism for horizontal and vertical milling machines has been developed. In comparison with similar developed mechanisms it has several advantages such as: rather regular shape of the workspace (slightly modified block) similar to serial machines; greater stiffness by nature of the struts arrangement; good force and speed ratio through the entire mechanism's workspace. The paper describes the structure of the mechanism, modelling approach and simulation on a developed vertical milling machine prototype.     

一种新型并联驱动双向移动平台的动力学及精度分析

设计一种并联驱动的双向移动平台,该平台由固联于底座上垂直交错的直线移动组件上的滑块驱动,滑块上联结槽型托架,矩形平台的4个侧面与槽型托架之间用移动副相接互为导向,可同时实现两个方向的移动;基于虚功原理和Lagrange法建立了平台的动力学方程;并进行了动力学仿真分析,讨论它在给定外载下实现规定运动时电机所需输出的扭矩,...